Влияние теплообмена в тракте газовода закрытой схемы ЖРД на параметры потока перед форсуночной головкой камеры сгорания, страница 5

Результаты расчета для среднерасходной скорости 20 м/с

Среднерасходная скорость 20м/с

Температура 800К

Массовый расход  2.429 кг/с

Плотность 0.4498 кг/м3

Динамическая вязкость 90.13Па

Коэффициент теплоотдачи от газа к стенке 14.182Вт/м*К

Число Нуссельта 146.5

Число Рейнольдса 123506

Число Прандтля 0.213

Число Стантона 0.0056

Модель тракта газовода: прямой тракт без теплообмена. На рис.41 изображена визуализация  скорости вдоль оси.

Generator_priamoi_20m.jpg

Рисунок 41Визуализация распределения скорости в прямом тракте газовода V=20m/s

Из рис.42 видно что профиль в прямом канале симметричный, есть резкий скачок скорости с отклонением около 40%. Распределение давление симметричное.

X_Velocity_Priamoy_20m.jpgStatic_Pressure_Priamoy_20m.jpg

Рисунок 42 Распределение скорости и статического давления по высоте канала V=20m/s

Модель тракта газовода: тракт с поворотом без теплообмена. На рис.44 изображена визуализация  скорости вдоль оси.

Generator_setka_20m.jpg

Рисунок 44Визуализация распределения скорости в тракте газовода V=20m/s

Из рис.45 видно что характер распределения скорости не симметричный, отклонение от среднерасходной скорости около 20%, это вызвано поворотом потока.  В распределении статического давления наблюдается асимметрия распределения.

X_Velocity_Koleno_bez_podogreva_20m.jpgStatic_Pressure_Koleno_bez_podogreva_20m.jpg

Рисунок 45Распределение скорости и статического давления по высоте канала V=20m/s

Модель тракта газовода: тракт с поворотом с охлаждением стенки 2. На рис.47 изображена визуализация распределения скорости. Generator_podogrev_stenka-2_20m_s.jpg

Рисунок 47 Визуализация распределения скорости в тракте газовода с охлаждением  стенки 2 V=20m/s

Распределение профиля скорости и динамического давления идентично  с газогенератором без подогрева(рис.48)

X_Velocity_Koleno_Stenka_2_20m.jpgStatic_Pressure_Koleno_stenka_2_20m.jpg

Рисунок 48 Распределение скорости и статического давления по высоте канала V=20m/s

Модель тракта газовода: тракт с поворотом, охлаждение стенки 3. На рис.50 изображено визуализация распределения скорости по траку газовода. Распределение скорости схоже с трактом газовода без теплообмена.

Generator_podogrev_stenka-3_20m_s.jpg

Рисунок 50 Визуализация распределения скорости в тракте газовода с охлаждением стенки 3 V=20m/s

Распределение профиля скорости и динамического давления идентично  с газогенератором без подогрева(рис.51)

X_Velocity_Koleno_Stenka_3_20m.jpgStatic_Pressure_Koleno_stenka_3_20m.jpg

Рисунок 51Распределение скорости и статического давления по высоте канала V=20m/s

Модель тракта газовода: тракт с поворотом, охлаждение стенки 2 и 3(рис.53).

Generator_podogrev_stenka-2+3_20m_s.jpg

Рисунок 53 Визуализация распределения скорости в тракте газовода с охлаждением стенки 2 и 3 V=20m/s

Распределение профиля скорости и статического давления идентично  с трактом газовода без теплообмена. Отклонение от среднерасходной скорости в сечении х=0.5 составляет около 24%(рис.54)

X_Velocity_Koleno_Stenka_2+3_podogrev_20m.jpgX_Velocity_Koleno_Stenka_2+3_20m.jpg

Рисунок 54 Распределение скорости и статического давления по высоте канала V=20m/s

Модель тракта газовода: тракт с поворотом, охлаждение наружной стенки(рис.56).

X_Velocity_outside_wall_20m.jpg

Рисунок 56 Визуализация распределения скорости в трате газовода с охлаждением наружной стенки V=20m/s

Как видно из рис.57 отклонение скорости, в сечении х=0.5, от среднерасходной составило около 20%. Распределение давления осталось идентично с газогенератором без подогрева.

X_Velocity_outside_wall_20m.jpgStatic_Pressure_outside_wall_20m.jpg

Рисунок 57Распределение скорости и статического давления по высоте канала V=20m/s

Модель тракта газовода: тракт с поворотом, подогрев стенки 2 и 3(рис.59).

Generator_podogrev_stenka-2+3_20m_s.jpg

Рисунок 59 Визуализация распределения скорости в тракте газовода с подогревом стенок 2 и 3 V=20m/s

Неравномерность профиля сохраняется, уменьшено отклонение скорости со стороны подогреваемой стенки, отклонение от среднерасходной составляет около 15%(рис.60) . Распределение давления осталось идентично с газогенератором без подогрева.

X_Velocity_Koleno_Stenka_2+3_podogrev_20m.jpgStatic_Pressure_Koleno_stenka_2+3_podogrev_20m.jpg

Рисунок 60 Распределение скорости и статического давления по высоте канала V=20m/s

Рисунок 62Распределение скорости по высоте канала в сечении х=0.5

Рисунок 63Распределение давление по высоте канала в сечении х=0.5